Triac Untuk Pencegahan Bunga Api Pada Saklar (Contact Bounce)

#triac #rangkaian #saklar #bunga api #contact bounce #belajardarirumah

Masalah umum pada saklar yang kemampuan atau kapasitas arusnya tinggi adalah terjadinya bunga api (contact bounce) pada permukaan titik kontak (contact point), akibatnya terjadi percikan atau panas, erosi maupun tekanan mekanis pada saat peralihan ON / OFF. Untuk mengatasi hal tersebut dapat kita manfaatkan saklar statis, dengan rangkaian sederhana yang diperlihatkan pada gambar dibawah.

Rangkaian tersebut dapat digunakan untuk mencegah contact arcing dengan kemampuan di atas 50 ampere. Relay bekerja pada umumnya terjadi selang atau penundaan waktu antara saat tersambungnya kumparan pemagnit relay (pengunci) ke sumber dengan terhubungnya titik-titik kontak dalam orde waktu mili sekon (kira-kira 15 ms, untuk saklar sederhana mungkin lebih dari 15 ms). Sedangkan pada thyristor, setelah gate memperoleh sinyal picu maka anoda-katoda akan segera konduk hanya memerlukan waktu beberapa mikro detik (𝜇s). Pada rangkaian diatas, bila saklar S1 ditutup gate mendapat picu melalui D, selanjutnya hanya dalam waktu beberapa mikro detik triac konduk, sehingga arus beban (I_L) akan mengalir melalui A ke K.

 

Hampir bersamaan dengan peristiwa tersebut saat S1 ditutup kumparan pemagnet mengunci (tersambung dengan sumber), setelah terjadi peristiwa magnetisasi maka kontaktor relay akan ditarik selanjutnya kedua point kontak terhubung satu sama lain hal ini terjadi dalam tempo ± beberapa mikro detik.

 

Karena arus beban I_L sudah terlebih dulu melalui triac maka saat terjadi kontak antara titik kontak tersebut, maka tidak akan terjadi arching maupun contact bounce. Selanjutnya setelah titik kontak terhubung maka arus beban akan pindah mengalir melalui kontaktor karena tahanan kontaktor lebih kecil dari tahanan A-K triac, ingat bahwa thyristor memerlukan UH - ± 2 volt sehingga praktis triac tidak bekerja dalam arti tidak dilewati I_L.

 

Seandainya saat S1 ditutup tegangan sumber sedang dalam interval negatip, maka triac akan tetap konduk mendahului kontaktor, karena untuk frekuensi sumber 50 Hz maka waktu untuk ½ periode hanya 10 ms, jadi walaupun A-K triac sudah tidak dilewati arus tetapi sebenarnya gate masih tetap mendapat sinyal picu, karena C1 akan tetap menjaga tegangan picu, yaitu dari pengisian C1 diinterval positip.

 

Ketika S1 dibuka, hubungan gate terhadap sumber terputus tetapi C1 menyimpan tegangan yang cukup untuk menjaga triac tetap konduk sampai pengosongan 5 T (T adalah time konstan). 

T= (R1 + R2) . C detik

Sehingga pada sewaktu S1 dibuka titik kontak-titik kontak relay terputus tanpa terjadi arching dan bounce, karena arus beban berpindah mengalir melalui A - K triac, setelah peristiwa pengosongan C1 (melalui R2 - R1 - gate) selesai, maka triac OFF dan beban benar-benar telah lepas dari tegangan sumber.

 

Jadi anoda-katoda yang dipasang paralel dengan kontak-kontak relay, akan lebih cepat (mendahului) konduk (ON) dari pada titik kontak tetapi akan lebih lambat terlepas (OFF) dari pada titik kontak. Rangkaian seri R3 dan C2 yang dipasang paralel dengan triac merupakan pengaman dari akibat gejala peralihan dV/dt.